测量数据对应于所述高光谱图像的 哪个部分。在该实施例中，自动识别给定的探头测量适用于所述高光谱图像的哪个部分是 可能的，与用于确定测量期间探头的位置的其他类型的位置器件相比，这是优选的以便以 快速且可靠的方式来执行对所述高光谱处理算法的校准。
[0026] 如已经提及的，所述成像系统可以被用于识别不同的目标结构，例如：肿瘤组织、 神经束、血管（动脉或静脉）、淋巴结以及组织的氧合水平。
[0027] 应当理解，所述处理器优选地由控制算法来控制，所述控制算法可以被实现为被 布置用于在适合的处理器系统或计算机上运行的软件程序。所述系统的所述处理器可以被 实现在专用设备中，例如包括用于显示所述高光谱图像的显示器，或者所述系统的所述处 理器可以被实现为被布置用于在服务器或通用计算机上运行的软件程序。
[0028] 所述介入设备和/或表面探头的大小和形状（例如在光学探头的情况下光学纤维 的厚度和数量）应当被理解为针对给定的应用来选择。
[0029] 在第二方面中，本发明提供了一种用于检测相关联的生物组织中的目标结构的方 法，所述方法包括：
[0030] -提供覆盖所述相关联的生物组织的第一表面区域的高光谱图像，其中，所述高光 谱图像的像素包含关于不同光波长带的信息，
[0031] -提供根据对于所述生物组织的第二表面区域的、具有指示所述目标结构的信息 的探头测量的探头测量数据，其中，所述第二表面区域比所述第一表面区域更小并且被定 位在所述第一表面区域内，并且其中，所述探头测量被选择为提供比所述高光谱相机系统 更高的关于对所述目标结构的识别的特异性，
[0032] -根据高光谱处理算法来分析所述高光谱图像，以便识别所述高光谱图像的可能 包含所述目标结构的部分，
[0033] -分析所述探头测量数据，并且
[0034] -响应于所述探头测量数据的分析的结果来校准所述高光谱处理算法，从而提供 具有增强的灵敏度的经校准的高光谱处理算法，以在所述高光谱图像中识别所述目标结 构。
[0035] 应理解，"提供"高光谱图像和"提供"探头测量数据涵盖了其中"提供"意味着仅 接收例如数字格式的数据，例如存储的或发送的数据，的所述方法的版本。然而，在所述方 法的另一变本中，"提供"涵盖确实获取所述生物组织的所述高光谱图像并且还执行对所述 生物组织的探头测量。
[0036] 应当意识到，所述第一方面的相同的优势和实施例同样适用于所述第二方面。总 体上，所述第一方面和所述第二方面可以在本发明的范围内以任何可能的方式被组合并被 耦合。参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面、特征和/或优势将是显而易见 的，并将参考下文描述的实施例对本发明的这些和其他方面、特征和/或优势进行说明。
[0037] 应当理解，根据所述第一方面的所述系统和根据所述第二方面的所述方法可以被 用于许多应用中，例如：对肿瘤手术后的阳性边缘的识别、对组织表面以下的血管（动脉或 静脉）的识别、对组织表面以下的神经束、淋巴结以及组织的氧合水平的识别。
【附图说明】
[0038] 将参考附图仅通过范例来描述本发明的实施例，在附图中：
[0039] 图1图示了成像系统实施例的简单方框图，
[0040] 图2图示了适合于本发明的光学探头端部的草图，
[0041]图3图示了基于普通相机并具有不同窄带波长的光源的高光谱相机系统实施例，
[0042] 图4a图示了具有对肿瘤组织可能存在的可疑区域的指示的高光谱图像的可视 化，
[0043] 图4b图示了在高光谱处理算法已经被校准并因此将肿瘤清楚地披露为白色阴影 后的图4a的图像，
[0044] 图5a-图5c图示了用于选择利用探头的点测量的位置的不同策略，
[0045] 图6图示了其中肿瘤指示与校准后的高光谱图像一起在显示器上被示出的诊断 实施例的方框图，
[0046] 图7图示了示出针对血液、水和脂肪的吸收谱的图形，
[0047] 图8图示了示出A :胶原蛋白、B :弹性蛋白、C :NADH、和D :FAD的固有荧光曲线的 图形，并且
[0048] 图9图示了方法实施例的方框图。
【具体实施方式】
[0049] 图1图示了具有高光谱相机HSC实时2D高光谱图像HSI的系统实施例的基本部 分，高光谱相机HSC实时2D高光谱图像HSI被应用到处理器P并且被以高光谱处理算法 HSA处理。高光谱相机HSC提供待测试的生物组织BT的第一区域A1 (例如要关于肿瘤组织 TS形式的目标结构的存在而被测试的人体部分）的高光谱图像。处理II后高光谱图像接 着被以彩色或灰色阴影显示在显示器D上，例如利用以图形的方式对图像的被识别为可能 包含肿瘤组织TS的可疑部分进行突出显示的视觉指示符。
[0050] 光学表面探头PR提供对被定位在由相机HSC覆盖的第一区域A1内的第二区域A2 进行覆盖的单次测量的探头测量数据PMD。探头测量数据PMD被应用到处理器并由探头测 量算法PMA处理。该算法PMA可以包括基于探头测量数据PMD提取的一个或多个生理参数 PP。探头被选择为使得其提供具有较高的关于识别肿瘤组织TS的特异性的测量数据PMD， 例如通过提供比高光谱相机HSC更高的光谱分辨率。因此，即使探头PR覆盖有限的区域 A2 (例如单个点），其也提供包括信息的探头测量数据PMD，所述信息允许以比可能基于高 光谱图像更高的确定性来识别肿瘤组织TS，例如由于测量技术而允许比在高光谱图像的情 况下可能的更深入组织表面之下的信息。
[0051] 从探头测量数据PMD提取的生理参数PP被用于校准高光谱处理算法HSA，例如通 过对高光谱图像中的图像像素的分组进行细化以便更好地对高光谱图像中的肿瘤组织的 生理结构进行视觉增强。这得到经校准的高光谱处理算法HSA，并且随后经处理的高光谱图 像12接着被显示在显示器D上，因此得到肿瘤组织TS相关结构被视觉增强的图像，由此允 许操作者更清楚地识别肿瘤组织TS。然而，高光谱图像允许对被覆盖的区域A1的具有肿瘤 组织存在可能性的部分的识别，并且这可以被用作对于操作者的引导，所述引导指向选择 执行探头测量的点或区域A2,因此省去了覆盖整个区域A1的耗时的探头测量。特别地，可 以使用允许关于对肿瘤组织TS的识别的非常高的特异性的提供点测量的探头PR，因此提 供以高速度对第一区域A1内的肿瘤组织TS的高度可靠的识别。
[0052] 探头可以是表面探头或介入设备。在探头是光学探头的情况下，探头的光学纤维 优选地被连接到光学控制台。在具体实施例中，光学探测器可以解析具有基本在波长光谱 的可见和红外区（例如从400nm到1700nm)中的波长的光，并且其可以允许在可见和近 红外波长范围两者中的漫反射测量。对于关于漫反射光谱ORS)测量的详细讨论，参见 R. Nachab6、B. H. W. Hendriks、M. V. D. Voort，A. E 和 H. J. C. M. Sterenborg 的"Estimation of biological chromophores using diffuse optical spectroscopy:benefit of extending the UV-VIS wavelength range to include 1000 to 1600nm"， Optics Express，18 卷， 2010 年，879 至 888 页，以及 R. Nachabe、B. H. W. Hendriks、A. E. Desjardins、M. van der Voort、M. B. van der Mark 和 H. J. C. M. Sterenborg 的 "Estimation of lipid and water concentrations in scattering media with diffuse optical spectroscopy from 900 to 1600nm"，Journal of Biomedical Optics，15 卷，2010 年 5 月，037015-10 页。
[0053] 可以由处理器P以若干方式向操作者（例如医生）提供关于进度和测试中的区域 A1是否包含肿瘤组织的信息。例如，可以这样来使用灯光指示器或显示器D上的指示：在 仍然检测到肿瘤组织时示出红色灯光并且在没有肿瘤时示出绿色灯光和/或任选地在怀 疑肿瘤时示出黄色灯光。另一方式是使用可听声音信号。向操作者通知结果的又一方式是 借助于显示器D上的图形指示（例如条和/或利用数字和/或颜色）来计算肿瘤检测的可 能性。
[0054] 由于高光谱相机HSC提供实时图像，在所显示的图像中视觉指示探头的存在是可 能的，因此允许操作者将探头放置在可疑区域中并执行其中的探头测量。那么处理器可以 包括允许对探头端部的检测的图像处理算法，从而自动地将探头测量数据PMD分配到高光 谱图像内的正确位置。
[0055] 在高光谱成像中，获取远处对象的2D图像，由此针对2D图像的每个像素来分析 所记录的光子的光谱内容。这有效地得到3D数据集，在所述3D数据集中图像强度被存储 为（X，Y)坐标和波长的函数。尽管最初被开发用于星载和机载应用（矿物、农业）要求高 度敏感且昂贵的成像系统，但高光谱成像相机现在在商业上可用于专业和消费者市场，并 且也被应用在例如健康护理和监控中。取决于所需要的视场、帧率以及光谱窗的数量和宽 度，基于点扫描或线扫描设备以及衍射、折射或干涉光谱滤波而使用不同技术。图1中示出 了高光谱成像相机的典型范例，图示了来自制造商Headwall and Horiba的两个高光谱相 机。可以在 Shaw G.A.、Burke H.K?的"Spectral Imaging for Remote Sensing"，Lincoln Laboratory Journal 14(1)，2003年，3至28页，中找到对高光谱成像的更详细的概述。
[0056] 对于健康护理应用，医学高光谱成像（MHSI)典型地被用于提供二维组织氧合 图。在成像期间，反射的光可以被以多个波长来收集并被处理以将氧合血红蛋白和脱氧血 红蛋白信号分开，并且可以使用专用算法